Cuối năm 1941 Nadiradze bắt đầu công việc của mình trong lĩnh vực thiết kế tên lửa. Trong Chiến tranh thế giới thứ hai, ông đã phát triển 5 phiên bản đạn chống tăng, một trong số đó có kết quả khả quan. Năm 1945, ông được bổ nhiệm làm thiết kế trưởng kiêm chánh văn phòng Khoa vũ khí tên lửa thuộc Học viện cơ khí Moscow và là một hướng dẫn viên giàu kinh nghiệm tổ chức các bài giảng về sản xuất và thiết kế tên lửa và bệ phóng, đồng thời tiến hành nghiên cứu về tên lửa hai tầng và máy bay phản lực. Năm 1948, Nadiradze đứng đầu bộ phận phát triển tên lửa phòng không không điều khiển và tên lửa chống tăng. Năm 1950, ông phát triển hệ thống tên lửa phòng không "Swift" và một năm sau đó, KB-2 mới được sáp nhập vào GSNII MSKHM-642, về cơ bản đã thống nhất các phòng thiết kế tên lửa hành trình, bom điều khiển vô tuyến thành một học viện thống nhất. Năm 1953 Nadiradze đảm nhận dự án "Raven". Kinh nghiệm của ông đã được sử dụng để tạo ra tên lửa khí tượng tầm cao đầu tiên trên thế giới. Tên lửa được thiết kế để đưa "dụng cụ" vào tầng bình lưu. Tên lửa khí tượng MR-1 Meteo đầu tiên của Liên Xô phóng thành công vào năm 1951 cũng do Nadiradze phát triển. Ngày 15 tháng 10 cùng năm, ông được giao nhiệm vụ phát triển cái gọi là bom điều khiển bằng sóng vô tuyến "Tshaika" (UB-2000F). Các cuộc thử nghiệm đã được hoàn thành thành công vào năm 1955 và vũ khí mới được chấp nhận đưa vào sử dụng vào cuối năm đó. Cuối năm 1957, GSNII MSKHM-642 được kết hợp với OKB-52 của Chelomey. Nadiradze được bổ nhiệm làm người đứng đầuBộ phận phát triển bí mật của Chelomey vào năm 1961 đã phụ trách toàn bộ OKB, trong khi vẫn là nhà thiết kế chính. Theo quyết định của chính phủ và bộ quốc phòng Liên Xô, một cuộc thi thiết kế tên lửa đạn đạo xuyên lục địa di động (ICBM) đã được tổ chức và đội của Alexander Nadiradze đã giành chiến thắng. Ông trở thành cha đẻ của tên lửa ICBM phóng từ bệ phóng di động của Liên Xô. Vào ngày 6 tháng 3 năm 1966, Bộ Quốc phòng đã ra lệnh phát triển ICBM nhiên liệu rắn phóng từ xe tự hành. Dự án được đặt tên là "Temp-20", mà sau đó sẽ phát triển thành RT-21 Temp 2S. Vào ngày 14 tháng 3 năm 1972, quá trình thử nghiệm "Air-20" bắt đầu tại sân bay vũ trụ Plesetsk thuộc vùng Arkhangelsk. Các cuộc thử nghiệm được hoàn thành vào tháng 12 năm 1974. Bãi phóng bí mật này được đặt dưới quyền chỉ huy của Trung tướng Gruzia Galaktion Alpaidze người phụ trách chương trình tên lửa của Liên Xô và từ năm 1975 cũng là phó giám đốc của Viện kỹ thuật nhiệt Moscow. Vào ngày 21 tháng 2 năm 1976, hai trung đoàn tên lửa Temp-20 bắt đầu thực hiện nhiệm vụ chiến đấu tại Plesetsk.

Trước đó, từ năm 1971, Nadiradze đã phát triển tên lửa RSD-10 Pioneer mà vốn dựa trên thiết kế tên lửa Temp-2S. Các cuộc thử nghiệm bay của nó diễn ra rất tốt và hoàn thành vào ngày 9 tháng 1 năm 1976. Tổ hợp tên lửa di động Pioneer được thông qua và bắt đầu đi vào hoạt động từ ngày 11 tháng 3 cùng năm. Tên lửa Pioneer của Nadiradze về sau sẽ là tiền đề để phát triển tên lửa Topol. Vì thành tựu và đóng góp cho phát triển ICBM cho Liên Xô, Nadiradze được tặng thưởng huân chương Anh hùng lao động Xã hội Chủ nghĩa Liên Xô và huân chương Lenin. Sau đó, ông đã phát triển một Pioneer-UTTH (tên định danh của NATO là SS-20 Mod 2) được cải tiến mạnh mẽ để mang được ba đầu đạn MIRV 5–50 kt.[3] Hệ thống mới được Lực lượng Tên lửa Chiến lược Liên Xô thông qua vào ngày 28 tháng 4 năm 1981. Ngày 29 tháng 12 năm 1981 Nadiradze được bầu làm thành viên chính thức (viện sĩ) của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô, khoa Cơ học và Quá trình Điều khiển (cơ học lý thuyết và ứng dụng, kỹ thuật cơ khí và khoa học kỹ thuật). Ông cũng được Đoàn Chủ tịch Xô Viết Tối cao Liên Xô tặng thưởng Anh hùng Lao động Xã hội Chủ nghĩa hạng nhì và Huân chương Lenin lần thứ tư. Ngày 8 tháng 12 năm 1987, Tổng bí thư Mikhail Gorbachev và Tổng thống Mỹ Reagan ký hiệp ước Tên lửa tầm trung và tầm ngắn, theo đó Liên Xô đã phải phá hủy 728 tổ hợp tên lửa Pioneer của mình. Nadiradze cũng phát triển tên lửa RT-2PM Topol Nadiradze từ năm 1977, tên lửa này đi vào trang bị từ năm 1988, và cho đến ngày nay vẫn là một thành phần răn đe hạt nhân chính của Liên bang Nga. Thách thức chính của dự án Topol là tạo ra một hệ thống quản lý chiến đấu phù hợp, đây là trọng tâm chính của Nadiradze trong toàn bộ quá trình phát triển. Với dự án cuối cùng này, Nadiradze đã nhận được Giải thưởng Nhà nước Liên Xô vào năm 1987. Những nghiên cứu và thành tựu phát triển tên lửa của ông được tiếp tục sau khi ông qua đời bởi Boris N. Lapygin.[4][5] Ông đã viết hơn 100 bài báo trên các tạp chí khoa học và đăng ký hơn 220 phát minh. Về cơ bản, ông đã thiết lập một cơ sở khoa học cho các hệ thống tên lửa, từ đó những người kế nhiệm ông tiếp tục phát triển.[1][4][6][7][8][9][10]